Método de computación de corrientes de control para una pluralidad de LED en un píxel de un letrero para alcanzar un color deseado con una intensidad luminosa deseada.

Un método de computación de corrientes de control para una pluralidad de LED (101,

102, 103, 104 y 105) en un píxel (700) de un letrero con el fin de alcanzar un color deseado con una intensidad luminosa deseada, siendo la pluralidad de 5 LED (101, 102, 103, 104 y 105) de más de tres colores básicos que definen una gama de colores (120), y que comprende:

la selección de diferentes combinaciones de LED;

para cada combinación de LED, la computación de las corrientes de control para los LED en la combinación requerida para proporcionar (a) el color deseado, cuando el color deseado se encuentre dentro de la gama de colores (120), o (b) un color sustituto, cuando el color deseado se encuentre fuera de la gama de colores, de tal forma que la intensidad luminosa resultante del color deseado o sustituto sea la máxima; el color sustituto es un color a lo largo de una línea de matiz constante percibido en un límite de la gama (120) entre el color deseado y un punto acromático dentro de la gama; y

el uso de las corrientes de control computadas, escalando las corrientes de control para alcanzar la intensidad luminosa deseada en el color deseado, en el que las corrientes de control para cada color seleccionado se computan en un espacio de color uniforme.

Método de computación de corrientes de control para una pluralidad de LED en un píxel de un letrero para alcanzar un color deseado con una intensidad luminosa deseada

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a letreros basados en diodos emisores de luz (LED). En particular, la presente invención se refiere al incremento de la funcionalidad y la fiabilidad de dichos letreros basados en LED.

2. Análisis del estado de la técnica relacionado

Los diodos emisores de luz (LED) producen la mayor parte de las imágenes activas que se muestran en las estructuras modernas de publicidad. En un letrero típico se utiliza un gran número de LED (por ejemplo, de cientos de miles a millones de LED) para producir una imagen multicolor. Por consiguiente, la fiabilidad de los píxeles formados a partir de grupos de LED y de sus componentes electrónicos asociados constituye un factor importante en su diseño. En consecuencia, resulta muy importante la capacidad de detectar y solucionar los fallos de LED para reducir al mínimo los periodos de inactividad.

En un letrero típico, los LED están configurados en pequeños grupos, y cada grupo proporciona un elemento de imagen (píxel, acrónimo en inglés de picture element) en la imagen visualizada. Cada píxel es capaz de mostrar un amplio abanico (la gama, en inglés gamut) de colores. Normalmente, cada píxel1 se compone de tres tipos de LED. Cada tipo de LED puede consistir en un solo LED o en una cadena de LED conectados en serie, los cuales proporcionan un color específico de luz (color primario). LED populares suministran luces rojas, verdes y azules. Cada píxel puede producir una luz de una amplia variedad de colores e intensidades mediante el control apropiado de la intensidad de luz emitida desde cada tipo de LED. La corriente eléctrica que fluye a través del LED controla la intensidad de luz emitida desde cada tipo de LED. Asimismo, el sistema psicovisual humano es insensible a los cambios de intensidad de luz que se producen con una rapidez superior a aproximadamente 1 Hz. Por estas razones, el controlador típico de un LED o de una cadena de LED conectados en serie se compone de una fuente de corriente modulada por impulsos que produce dos estados: un estado sin corriente y otro estado con una corriente de un valor de referencia. Se elige la velocidad de modulación de tal manera que la forma de onda no posea esencialmente ninguna energía presente inferior a aproximadamente 1 Hz. Se puede seleccionar un ciclo de trabajo para que el valor medio de la forma de onda de corriente con el paso del tiempo proporcione la intensidad de luz requerida de los LED. El ciclo de trabajo deseado se almacena en un contador preconfigurado por circuitos digitales para que corresponda a la intensidad relativa deseada de un tipo particular de LED (por ejemplo, que emite el color rojo) dentro de un píxel. El valor de referencia lref de la corriente es tal que proporciona el brillo deseado para la visualización de la imagen completa, la cual se compone de muchos píxeles.

Para facilitar la construcción, instalación y mantenimiento, un letrero típico organiza sus píxeles en grupos, y cada grupo está alojado en una estructura o módulo común. Un grupo normalmente se compone de cientos a miles de píxeles. A veces, cada grupo se subdivide adicionalmente en muchas partes, y cada una de ellas consiste en unos pocos o unas decenas de píxeles. Sin embargo, puesto que cada color en cada píxel debe ser controlado independientemente con respecto a los otros, una gran cantidad de datos debe fluir a cada grupo de píxeles cada vez que se realiza un cambio en la imagen mostrada en la estructura de publicidad. Para mostrar imágenes en movimiento en este tipo de estructura se requerirá la capacidad de controlar una velocidad enorme de flujo de datos. Los letreros contemporáneos utilizan un gran número de cables paralelos para transferir los datos y cables adicionales para las funciones de control y seguimiento. Por consiguiente, se requiere un gran número de conectores para la interconexión de los componentes. El coste y la fiabilidad de estos conectores, así como los costes de fabricación y de mantenimiento, ponen de relieve que son deseables métodos alternativos para llevar a cabo las interconexiones.

Debido a que estos letreros constituyen grandes estructuras al aire libre, sus caras expuestas se ensucian y deben ser limpiadas para preservar la calidad y la apariencia de las imágenes mostradas. Además, especialmente por lo que respecta a las estructuras expuestas a una luz solar intensa, las caras también pueden verse expuestas a cargas térmicas significativas. Por lo tanto, la limpieza de las caras y el control del entorno térmico pueden prolongar la vida y reducir los costes de reparación y mantenimiento.

El conjunto completo de colores que un dispositivo de visualización emisor de luz es capaz de mostrar se denomina

1 En la presente descripción, un píxel puede incluir uno o varios LED proporcionados dentro de un área del letrero para que parezcan a un observador distante un punto iluminado en el dispositivo de visualización. Los LED que forman el píxel pueden ser direccionados y programados como una sola unidad o como unidades individuales independientes.

su gama de colores, la cual es una función de todos los colores primarlos que los elementos emisores de luz pueden producir. Normalmente, un conjunto de LED puede proporcionar una gama que produce imágenes que exceden la capacidad de la gama del sistema de visuallzación que genera o procesa las imágenes. Como resultado, es posible que no se utilice al máximo la gama disponible en un letrero. Las Imágenes mostradas, por consiguiente, pueden no llamar tanto la atención o no tener tanto impacto estético como si se utilizara la gama de forma más eficaz.

Asimismo, en los seres humanos la percepción de colores cambia en función de las condiciones de iluminación ambiental. Un color percibido en un fondo brillante parece diferente cuando cambia el brillo de fondo, por lo que puede resultar difícil leer algunos letreros o una imagen puede parecer del color equivocado o de un color poco natural en determinadas condiciones de iluminación. Por consiguiente, se desea un método que consiga compensar el cambio de color percibido a causa de la luz ambiental.

En WO2/99557 se divulga un método para convertir los datos de Imágenes de color en una señal que represente datos de píxeles de Imágenes en color en una amplia gama, Incluidos los datos correspondientes a al menos algunos datos de pixeles fuera de rango.

En la patente estadounidense US 24/113875 se divulga un dispositivo de visualización OLED (diodo orgánico emisor de luz) a color con una eficacia de potencia mejorada que utiliza al menos un OLED adicional para emitir un color dentro de la gama.

En la patente estadounidense US 6.819.458 se divulga el juicio de si el color de una fuente se encuentra dentro o fuera de la gama al calcular la distancia de la gama entre un color central y una Intersección de un límite de gama.

Resumen

De conformidad con la presente invención, se proporciona un método, de acuerdo con la reivindicación 1, para computar las corrientes de control para una pluralidad de LED en un pfxel de un letrero con el fin de alcanzar un color deseado con una Intensidad luminosa deseada.

De conformidad con una realización de la presente invención, este método puede aplicarse específicamente a un letrero con píxeles integrados por cuatro (4) o más colores primarios. Este método selecciona una serie de colores dentro de una gama de colores, y para cada color seleccionado, el método computa corrientes de control para los LED de cada color básico, de tal forma que la Intensidad luminosa resultante del color seleccionado sea la máxima. Utilizando las corrientes de control computadas, a continuación el método ajusta las corrientes de control para alcanzar la intensidad luminosa deseada en el color deseado. Se pueden computar las corrientes de control, por ejemplo, utilizando una técnica de maximlzaclón restringida, como por ejemplo la programación lineal, y se computan las corrientes de control para cada color seleccionado, siempre bajo la restricción de que ninguna de las corrientes de control sea negativa y de que cada una cuenta con un valor predeterminado. En una realización, se expresa el color seleccionado en las unidades de un espacio de color lineal.

La presente invención se comprenderá mejor tras la consideración de la descripción detallada que se muestra a continuación, junto con los dibujos que la acompañan.

Breve descripción de los dibujos

En la Figura 1 se muestra el área (1) definida por el límite de... [Seguir leyendo]

1. Un método de computación de corrientes de control para una pluralidad de LED (11, 12, 13, 14 y 15) en un píxel (7) de un letrero con el fin de alcanzar un color deseado con una Intensidad luminosa deseada, siendo la

pluralidad de LED (11, 12, 13, 14 y 15) de más de tres colores básicos que definen una gama de colores (12), y que comprende:

la selección de diferentes combinaciones de LED;

para cada combinación de LED, la computación de las corrientes de control para los LED en la combinación

requerida para proporcionar (a) el color deseado, cuando el color deseado se encuentre dentro de la gama de colores (12), o (b) un color sustituto, cuando el color deseado se encuentre fuera de la gama de colores, de tal forma que la Intensidad luminosa resultante del color deseado o sustituto sea la máxima; el color sustituto es un color a lo largo de una línea de matiz constante percibido en un límite de la gama (12) entre el color deseado y 15 un punto acromático dentro de la gama; y

el uso de las corrientes de control computadas, escalando las corrientes de control para alcanzar la intensidad luminosa deseada en el color deseado, en el que las corrientes de control para cada color seleccionado se computan en un espacio de color uniforme.

2. Un método como el descrito en la reivindicación 1, en el que las corrientes de control para cada color seleccionado se computan utilizando una técnica de maximlzación restringida, en el que las corrientes de control para cada color seleccionado se computan con sujeción a la restricción de que ninguna de las corrientes de control sea negativa.

3. Un método como el descrito en la reivindicación 2, en el que la técnica de maximlzación restringida comprende la programación lineal.